本文關(guān)鍵詞：GPS接收機(jī)時鐘模型建立技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在目前四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，GPS系統(tǒng)是應(yīng)用最成熟的導(dǎo)航系統(tǒng)。而現(xiàn)有的授時手段中，衛(wèi)星授時已成為應(yīng)用最為廣泛的授時技術(shù)。利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行授時時不僅需要解算出接收機(jī)的鐘差，還需要對接收機(jī)鐘差數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析并預(yù)報出接收機(jī)未來時刻的鐘差值。因此對GPS接收機(jī)時鐘模型的建立技術(shù)進(jìn)行研究就顯得非常重要。 為了更好的對接收機(jī)鐘差的未來狀態(tài)做出科學(xué)、準(zhǔn)確地預(yù)報，本文除使用目前應(yīng)用較為廣泛的二次多項式模型以外，還將卡爾曼理論模型和灰色理論模型應(yīng)用到接收機(jī)鐘差分析預(yù)報中。論文分別對三種模型的理論進(jìn)行了描述并推導(dǎo)了相應(yīng)模型在接收機(jī)中的應(yīng)用以及相關(guān)參數(shù)的求解。 同時本文對三種模型均采用滑動的方式不斷引入新的接收機(jī)鐘差數(shù)據(jù)，并剔除舊數(shù)據(jù)，以防止老舊數(shù)據(jù)對鐘差預(yù)報造成影響，保證模型參數(shù)的準(zhǔn)確性，使預(yù)報出的鐘差值能更好的根據(jù)當(dāng)前的變化趨勢做出相應(yīng)的改變。由于鐘差預(yù)報精度主要受鐘差建模的點(diǎn)數(shù)和模型預(yù)報的時間間隔兩個方面的影響，因此對三種模型分別采用窗口長度為1分鐘、3分鐘和5分鐘不同時長的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并以滑動的形式分別預(yù)報其后1秒、30秒和60秒的接收機(jī)鐘差值。 采用接收機(jī)實際接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)對三種預(yù)報模型進(jìn)行仿真驗證，其仿真結(jié)果表明：對于少量接收機(jī)鐘差數(shù)據(jù)需要建立預(yù)報模型時，二次多項式模型和卡爾曼理論模型只適用于短期鐘差預(yù)報，而長期預(yù)報的精度較差；但對于灰色理論模型來說，不論是短期預(yù)報還是長期預(yù)報，其預(yù)報精度都要優(yōu)于二次多項式模型和卡爾曼理論模型。當(dāng)采用較多數(shù)據(jù)進(jìn)行建模時，三種模型預(yù)報精度相差不大。通過對三種模型算法的復(fù)雜度、預(yù)報精度等方面進(jìn)行評價，同時考慮到實際接收機(jī)應(yīng)用中的計算量，最后選出了最適合接收機(jī)實際應(yīng)用的模型——灰色理論模型。 以上述研究結(jié)論為基礎(chǔ)，進(jìn)一步分析了接收機(jī)在只能接收到3顆衛(wèi)星信號的惡劣環(huán)境下如何利用灰色理論模型預(yù)報出的鐘差數(shù)據(jù)來輔助接收機(jī)實現(xiàn)三維定位，并對輔助定位的方法進(jìn)行了仿真驗證。其結(jié)果表明，鐘差輔助定位的方法可以在短時間內(nèi)輔助接收機(jī)實現(xiàn)三維定位，提高了接收機(jī)在惡劣環(huán)境下定位的連續(xù)性。
【關(guān)鍵詞】：時鐘模型 接收機(jī)鐘差 二次多項式 卡爾曼理論 灰色理論
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（國家授時中心）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 圖表目錄9-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)13-15
• 2 定時基本原理15-29
• 2.1 時間系統(tǒng)和頻率指標(biāo)15-17
• 2.1.1 時間系統(tǒng)15-16
• 2.1.2 頻率指標(biāo)16-17
• 2.2 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)簡介17-20
• 2.2.1 GPS 系統(tǒng)18
• 2.2.2 GLONASS 系統(tǒng)18-19
• 2.2.3 GALILEO 系統(tǒng)19-20
• 2.2.4 北斗系統(tǒng)（BDS）20
• 2.3 偽距觀測量定位20-26
• 2.3.1 偽距觀測量的概念20-22
• 2.3.2 接收機(jī)位置解算22-24
• 2.3.3 接收機(jī)精度分析24-26
• 2.4 接收機(jī)鐘差求解26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 3 接收機(jī)鐘差求解的誤差分析29-37
• 3.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差29-31
• 3.1.1 衛(wèi)星時鐘誤差29-30
• 3.1.2 衛(wèi)星星歷誤差30
• 3.1.3 相對論效應(yīng)30-31
• 3.2 與信號傳播過程有關(guān)的誤差31-35
• 3.2.1 電離層延時誤差31-32
• 3.2.2 對流層延時誤差32-34
• 3.2.3 多路徑效應(yīng)34-35
• 3.3 與接收機(jī)有關(guān)的誤差35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 4 接收機(jī)鐘差預(yù)測模型的建立37-63
• 4.1 引言37-38
• 4.2 接收機(jī)鐘差的二次多項式模型38-42
• 4.2.1 二次多項式模型的建立38-39
• 4.2.2 算例分析39-42
• 4.3 接收機(jī)鐘差的卡爾曼理論模型42-48
• 4.3.1 卡爾曼理論模型的建立42-45
• 4.3.2 算例分析45-48
• 4.4 接收機(jī)鐘差的灰色理論模型48-55
• 4.4.1 灰色理論模型的建立48-52
• 4.4.2 算例分析52-55
• 4.5 模型分析與比較55-61
• 4.6 本章小結(jié)61-63
• 5 鐘差預(yù)測模型輔助接收機(jī)定位63-69
• 5.1 引言63
• 5.2 接收機(jī)鐘差模型輔助定位63-65
• 5.3 算法仿真與分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 6 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋成;王飛雪;莊釗文;;基于遺忘因子最小二乘的GPS接收機(jī)鐘差預(yù)測算法研究[J];測繪科學(xué);2008年S3期

2 王夢麗;許曉勇;王飛雪;;接收機(jī)溫啟動狀態(tài)下輔助長碼快捕的鐘差預(yù)測算法[J];測繪科學(xué);2008年S3期

3 張清華;隋立芬;牟忠凱;王冰;;利用改進(jìn)灰色模型的鐘差預(yù)報算法及其精度分析[J];測繪科學(xué);2012年01期

4 冀峰;趙偉;李榮冰;劉建業(yè);;自適應(yīng)鐘差模型在GPS/INS深組合中的應(yīng)用研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2009年05期

5 王永超;黃智剛;;時鐘改進(jìn)模型輔助RAIM算法研究[J];電子學(xué)報;2007年06期

6 李罡;呂晶;常江;李廣俠;;靜態(tài)用戶精密授時問題的探討[J];電子學(xué)報;2009年10期

7 陳軍;李建文;張成軍;劉曉剛;;白噪聲Kalman濾波模型在GPS單向授時中的應(yīng)用[J];海洋測繪;2010年01期

8 崔先強(qiáng),焦文海;灰色系統(tǒng)模型在衛(wèi)星鐘差預(yù)報中的應(yīng)用[J];武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2005年05期

9 李罡;呂晶;常江;李廣俠;;基于小波變換的卡爾曼濾波衛(wèi)星授時方法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年18期

10 許龍霞;李孝輝;;基于接收機(jī)鐘差的GPS完好性自主檢測算法[J];宇航學(xué)報;2011年03期

  本文關(guān)鍵詞：GPS接收機(jī)時鐘模型建立技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：281964